CN214174723U - 光学元件驱动机构 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种光学元件驱动机构，包括一第一活动部、一固定部以及一第一驱动组件。第一活动部连接一光学元件，第一活动部可相对于固定部运动，且第一驱动组件用以驱动第一活动部相对于固定部运动。

Description

光学元件驱动机构
技术领域
本实用新型涉及一种光学元件驱动机构。更具体地来说，本实用新型涉及一种驱动光学元件旋转的光学元件驱动机构。
背景技术
随着科技的发展，现今许多电子装置(例如平板电脑或智能型手机)都配有镜头模块而具有照相或录影的功能。这些电子装置的使用越来越普遍，并朝着便利和轻薄化的设计方向进行发展，以提供使用者更多的选择。然而，当需要将焦距较长的镜头设置于前述电子装置中时，会造成电子装置厚度的增加，进而不利于电子装置的轻薄化。
实用新型内容
为了解决上述现有的问题点，本实用新型提供一种光学元件驱动机构，包括一第一活动部、一固定部以及一第一驱动组件。第一活动部连接一光学元件，第一活动部可相对于固定部运动，且第一驱动组件用以驱动第一活动部相对于固定部运动。
本实用新型一些实施例中，前述光学元件用以将一光线的行进方向由一入射方向调整为一出射方向，且第一驱动组件用以驱动第一活动部相对于固定部绕一第一旋转轴转动。前述入射方向和出射方向不平行，且第一旋转轴平行或垂直于入射方向。
本实用新型一些实施例中，前述光学元件驱动机构还包括一第二活动部和一第二驱动组件。第二驱动组件用以驱动第二活动部相对于第一活动部以及固定部运动。第一驱动组件的至少部分设置于第一活动部上，且第二驱动组件的至少部分设置于第二活动部上。
本实用新型一些实施例中，前述第一驱动组件包括一磁铁和一线圈，分别设置于第一活动部和固定部上，且光学元件驱动机构还包括埋设于固定部中的多个导线。前述导线具有磁性且至少部分对应于磁铁。
本实用新型一些实施例中，前述第一驱动组件包括一磁铁和一线圈，分别设置于第一活动部和固定部上，且光学元件驱动机构还包括的一导磁性元件，设置于固定部上且对应于磁铁。
本实用新型一些实施例中，前述光学元件驱动机构还包括一第一导引元件和一第二导引元件。第一导引元件设置固定部上。第二导引元件设置于第一活动部上且可活动地连接该第一导引元件。
本实用新型一些实施例中，前述第一导引元件为一导槽，且第二导引元件为一滚珠。第一活动部具有一凹陷部，且滚珠容置于凹陷部中。
本实用新型一些实施例中，前述固定部包括一底座和一壳体，且壳体具有一顶壁。在入射方向上，第一活动部和顶壁之间的最短距离为一第一间距，第一活动部和底座之间的最短距离为一第二间距，且第二导引元件具有一厚度。前述厚度大于第一间距和第二间距的总和。
本实用新型一些实施例中，前述第一导引元件为一柱体，且第二导引元件为一导槽。柱体凸出于固定部朝向第二活动部的一表面。此外，固定部更具有一容纳槽，形成于表面上且围绕柱体。
本实用新型一些实施例中，固定部上或第一活动部上的导槽具有一圆弧形结构。沿入射方向观察时，圆弧形结构的圆心对齐光学元件的中心。
本实用新型一些实施例中，前述固定部包括一底座和一壳体，且壳体具有一顶壁。在入射方向上，第一活动部和顶壁之间的最短距离为一第一间距，且第二活动部和顶壁之间的最短距离为一第三间距。第一间距小于第三间距。
本实用新型一些实施例中，前述光学元件驱动机构还包括一遮蔽元件和一弹性元件。遮蔽元件设置于光学元件的边缘。弹性元件连接第一活动部和第二活动部。第一活动部具有面朝顶壁的一上表面，且第二活动部具有面朝底座的一下表面，其中弹性元件连接上表面和下表面。
附图说明
图1表示本实用新型一实施例的电子装置的示意图。
图2表示本实用新型一实施例的电子装置的局部剖视图。
图3表示本实用新型一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图4表示本实用新型一实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
图5表示图3中沿9-A－9-A方向的剖视图。
图6表示本实用新型一实施例中的底座的示意图。
图7表示本实用新型一实施例中的第一活动部的示意图。
图8表示图3中沿9-B－9-B方向的剖视图。
图9表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的示意图。
图10表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的爆炸图。
图11表示本实用新型另一实施例的光学元件驱动机构的剖视图。
图12表示本实用新型另一实施例中的第二导引元件容置于凹陷部中的示意图。
附图标记说明如下:
9-10 光学元件驱动机构
9-20 电子装置
9-30 光学元件
9-31 光学元件的中心
9-100、9-100’ 固定部
9-110、9-110’ 底座
9-111、9-111’ 底部
9-111a 表面
9-112、9-112’ 背部
9-113 穿孔
9-114 第一导引元件
9-115 容纳槽
9-120、9-120’ 壳体
9-121、9-121’ 顶壁
9-130 电路板
9-200、9-200’ 第一活动部
9-210、9-210’ 底部
9-211、9-211’ 第二导引元件
9-212 收纳槽
9-220、9-220’ 背部
9-221 开口
9-230 上表面
9-240’ 凹陷部
9-300 第一驱动组件
9-310 磁铁
9-320 线圈
9-330 位置感测元件
9-340 控制元件
9-400 弹性元件
9-500 第二活动部
9-510 下表面
9-520 沟槽
9-600 第二驱动组件
9-610 磁铁
9-620 线圈
9-630 位置感测元件
9-640 控制元件
9-700 导磁性元件
9-800、9-800’ 导线
9-AX1 第一旋转轴
9-AX2 第二旋转轴
9-D1 入射方向
9-D2 出射方向
9-K 厚度
9-L 光线
9-P 遮蔽元件
9-S 感光模块
9-T1 第一间距
9-T2 第二间距
9-T3 第三间距
具体实施方式
以下说明本实用新型实施例的光学元件驱动机构。然而，可轻易了解本实用新型实施例提供许多合适的创作概念而可实施于广泛的各种特定背景。所揭示的特定实施例仅仅用于说明以特定方法使用本实用新型，并非用以局限本实用新型的范围。
除非另外定义，在此使用的全部用语(包括技术及科学用语)具有与此篇公开所属的普通技术人员所通常理解的相同涵义。能理解的是这些用语，例如在通常使用的字典中定义的用语，应被解读成具有一与相关技术及本揭露的背景或上下文一致的意思，而不应以一理想化或过度正式的方式解读，除非在此特别定义。
首先请参阅图1、图2，本实用新型一实施例的光学元件驱动机构9-10可装设于一电子装置9-20内以承载一光学元件9-30，并可驱动前述光学元件9-30相对于电子装置9-20中的感光模块9-S旋转，来达到晃动补偿的目的。前述电子装置9-20例如可为具有照相或摄影功能的智能型手机或是数码相机，而前述光学元件9-30则例如可为棱镜或反射镜。在照相或摄影时，光线9-L可由一入射方向9-D1进入光学元件驱动机构9-10中，且在被前述光学元件9-30所反射后，光线9-L会沿一出射方向9-D2移动并抵达感光模块9-S。
图3和图4分别表示前述光学元件驱动机构9-10的示意图和爆炸图，且图5表示图3中沿9-A－9-A方向的剖视图。如图3～图5所示，前述光学元件驱动机构9-10主要包括一固定部9-100、一第一活动部9-200、一第一驱动组件9-300、至少一弹性元件9-400、一第二活动部9-500、一第二驱动组件9-600以及至少一导磁性元件9-700。
固定部9-100包括一底座9-110、一壳体9-120以及一电路板9-130，其中底座9-110和壳体9-120可通过卡扣及/或黏贴的方式彼此结合。底座9-110具有一底部9-111和一背部9-112，两者大致相互垂直。电路板9-130可设置于底部9-111上，且壳体9-120和电路板9-130分别位于底部9-111的相反侧。
如图6所示，于本实施例中，底座9-110的底部9-111上形成有至少一穿孔9-113以及至少一第一导引元件9-114。电路板9-130可由穿孔9-113显露，且第一导引元件9-114可凸出于底部9-111朝向第一活动部9-200的表面9-111a。举例而言，第一导引元件9-114可为柱体，且其凸出于底部9-111的部分可具有球形结构。
另外，于本实施例中，表面9-111a上可更形成有围绕前述柱体的容纳槽9-115，且底座9-110的背部9-112内更埋设有多个导线9-800，这些导线9-800可延伸至与电路板9-130电性连接。
第一活动部9-200可为一金属框体，其同样可划分为一底部9-210和一背部9-220。如图5、图7所示，在底部9-210朝向底座9-110的表面上，可形成有一第二导引元件9-211和至少一收纳槽9-212。于本实施例中，第二导引元件9-211为具有圆弧形结构的导槽，且当第一活动部9-200与底座9-110结合时，第一导引元件9-114(柱体)可活动地容置于第二导引元件9-211(导槽)中，借以限制第一活动部9-200的移动方向和移动范围。前述收纳槽9-212的位置则是对应于底座9-110的穿孔9-113的位置。
请回到图3～图5，第一驱动组件9-300可包括至少一磁铁9-310、至少一线圈9-320、一位置感测元件9-330以及一控制元件9-340。磁铁9-310固定于第一活动部9-200上且容置于收纳槽9-212中。线圈9-320、位置感测元件9-330和控制元件9-340则设置于电路板9-130上，且会容置于底座9-110的穿孔9-113中。由于收纳槽9-212和穿孔9-113的位置相互对应，因此磁铁9-310和线圈9-320的位置亦相互对应。当电流流经线圈9-320时，磁铁9-310和线圈9-320之间会产生电磁作用，进而带动第一活动部9-200相对于固定部9-100运动。
如前所述，由于固定部9-100的柱体可活动地设置于第一活动部9-200的导槽中，因此当第一驱动组件9-300驱动第一活动部9-200相对于固定部9-100运动时，柱体会沿着导槽滑动，第一活动部9-200将会相对于固定部9-100绕一第一旋转轴9-AX1(Z轴方向)旋转。于本实施例中，第一旋转轴9-AX1会通过导槽的圆心。
由于第一活动部9-200和底座9-110是由金属制成，且第一导引元件9-114具有球形结构，因此可减少第一导引元件9-114和第二导引元件9-211因摩擦产生的碎屑。于本实施例中，更可在第一导引元件9-114上涂布润滑液，以使第一活动部9-200更平顺地移动。由于第一导引元件9-114周围形成有容纳槽9-115，因此即使添加过多的润滑液，也会流入容纳槽9-115而不会溢出造成短路。
另外，需特别说明的是，导磁性元件9-700设置于电路板9-130上且对应于固定部9-100上的磁铁9-310。如此一来，通过导磁性元件9-700和磁铁9-310之间的磁性吸引力，可使第一活动部9-200紧靠底座9-110，避免两者分离。
位置感测元件9-330与控制元件9-340电性连接，且控制元件9-340更可与线圈9-320电性连接。位置感测元件9-330可用来检测磁铁9-310的位置，进而获得第一活动部9-200相对于底座9-110的旋转角度。控制元件9-340可通过位置感测元件9-330的检测结果决定要提供给线圈9-320的电流大小。
举例而言，位置感测元件9-330可为霍尔效应感测器(Hall Sensor)、磁阻效应感测器(Magnetoresistance Effect Sensor,MR Sensor)、巨磁阻效应感测器(GiantMagnetoresistance Effect Sensor,GMR Sensor)、穿隧磁阻效应感测器(TunnelingMagnetoresistance Effect Sensor,TMR Sensor)、或磁通量感测器(Fluxgate)，而控制元件9-340则可为驱动IC。
第二活动部9-500可为一光学元件承载座，并可通过弹性元件9-400悬吊于第一活动部9-200上。如图8所示，特别的是，第一活动部9-200具有一上表面9-230，且第二活动部9-500具有一下表面9-510，其中上表面9-230面向壳体9-120的顶壁9-121，下表面9-510面向底座9-110，且弹性元件9-400连接上表面9-230和下表面9-510。藉此，可避免光学元件驱动机构9-10受到外力撞击时，第二活动部9-500产生翻转的情形。
另外，如图5所示，于本实施例中，第一活动部9-200和壳体9-120的顶壁9-121之间的距离小于第二活动部9-500和壳体9-120的顶壁9-121之间的距离。
请继续参阅图2～图6，第二驱动组件9-600包括至少一磁铁9-610、至少一线圈9-620、一位置感测元件9-630以及一控制元件9-640。磁铁9-610固定于第二活动部9-500上，线圈9-620、位置感测元件9-630和控制元件9-640则固定于底座9-110的背部9-112上。线圈9-620、位置感测元件9-630和控制元件9-640可彼此电性连接，且可穿过第一活动部9-200的背部9-220的开口9-221与磁铁9-610相对。
当电流流经线圈9-620时，磁铁9-610和线圈9-620之间会产生电磁作用，进而带动第二活动部9-500相对于第一活动部9-200绕一第二旋转轴9-AX2(Y轴方向)旋转。
光学元件9-30设置于第二活动部9-500上。举例而言，第二活动部9-500的内壁面上可形成有多个沟槽9-520，在光学元件9-30设置于第二活动部9-500上之后，使用者可将黏胶注入这些沟槽9-520中，借以从光学元件9-30的侧面将其固定于第二活动部9-500上。另外，光学元件9-30的边缘可设有遮蔽元件9-P(例如胶布或油墨)，以减少杂散光。
由于光学元件9-30设置于第二活动部9-500上，因此当第二驱动组件9-600驱动第二活动部9-500旋转时，光学元件9-30也会同时被带动，进而相对于第一活动部9-200绕第二旋转轴9-AX2旋转。又由于第二活动部9-500通过弹性元件9-400连接至第一活动部9-200，因此当第一驱动组件9-300驱动第一活动部9-200旋转时，第二活动部9-500和光学元件9-30也会同时被带动而相对于固定部9-100绕第一旋转轴9-AX1旋转。
另外，于本实施例中，沿入射方向9-D1观察时，第二导引元件9-211的圆弧形结构的圆心会对齐光学元件9-30的中心9-31。
请参阅图9～图12，于本实用新型另一实施例中，光学元件驱动机构9-10’包括一固定部9-100’、一第一活动部9-200’、一第一驱动组件9-300、至少一弹性元件9-400、一第二活动部9-500以及一第二驱动组件9-600，其中第一驱动组件9-300、弹性元件9-400、第二活动部9-500和第二驱动组件9-600的结构和连接关系与前述实施例相同，故于此不再赘述。
固定部9-100’包括一底座9-110’和一壳体9-120’。底座9-110’具有一底部9-111’和大致垂直于底部9-111’的一背部9-112’。不同于前述实施例的是，导线9-800’除了埋设于背部9-112’，更会埋设于底部9-111’中。底部9-111’上的第一导引元件9-114’为具有圆弧形结构的导槽，其中沿入射方向9-D1观察时，圆弧形结构的圆心会对齐光学元件9-30的中心9-31。
导线9-800’可具有磁性，且在底部9-111’中的至少部分的导线9-800’会对应第一驱动组件9-300的磁铁9-310。因此，通过导线9-800’和磁铁9-310之间的磁性吸引力，可使第一活动部9-200’紧靠底座9-110’，避免两者分离。
第一活动部9-200’可为一金属框体，其同样可划分为一底部9-210’和一背部9-220’。设置于底部9-210’的第二导引元件9-211’为滚珠，且底部9-210’上可形成有用以容置这些滚珠的凹陷部9-240’。当第一活动部9-200’与底座9-110’结合时，滚珠将可活动地容置于导槽中。如此一来，当第一驱动组件9-300驱动第一活动部9-200’相对于固定部9-100’运动时，滚珠会沿着导槽滚动，第一活动部9-200’将可相对于固定部9-100’绕第一旋转轴9-AX1(Z轴方向)旋转。
需特别说明的是，如图11所示，在本实施例中，在入射方向9-D1上，第一活动部9-200’和壳体9-120’的顶壁9-121’之间的最短距离为一第一间距9-T1，第一活动部9-200’和底座9-110’之间的最短距离为一第二间距9-T2，且第二导引元件9-211’具有一厚度9-K。厚度9-K大于第一间距9-T1和第二间距9-T2的总和，借以避免光学元件驱动机构9-10’受到外力撞击时，第一活动部9-200’和底座9-110’之间产生过大的距离导致滚珠(第二导引元件9-211’)脱离导槽(第一导引元件9-114’)。另外，在入射方向9-D1上，第二活动部9-200’和顶壁9-121’之间的最短距离为一第三间距9-T3，第一间距9-T1将小于第三间距9-T3。
综上所述，本实用新型提供一种光学元件驱动机构，包括一第一活动部、一固定部、以及一第一驱动组件。第一活动部连接一光学元件，第一活动部可相对于固定部运动，且第一驱动组件用以驱动第一活动部相对于固定部运动。
虽然本实用新型的实施例及其优点已公开如上，但应该了解的是，任何所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作更动、替代与润饰。此外，本实用新型的保护范围并未局限于说明书内所述特定实施例中的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，任何所属技术领域中普通技术人员可从本实用新型揭示内容中理解现行或未来所发展出的工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤，只要可以在此处所述实施例中实施大抵相同功能或获得大抵相同结果皆可根据本实用新型使用。因此，本实用新型的保护范围包括上述工艺、机器、制造、物质组成、装置、方法及步骤。另外，每一权利要求构成个别的实施例，且本实用新型的保护范围也包括各个权利要求及实施例的组合。
虽然本实用新型以前述数个较佳实施例公开如上，然其并非用以限定本实用新型。所属技术领域中普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可做些许的更动与润饰。因此本实用新型的保护范围当视后附的权利要求所界定者为准。此外，每个权利要求建构成一独立的实施例，且各种权利要求及实施例的组合皆介于本实用新型的范围内。

Claims (17)

1.一种光学元件驱动机构，其特征在于，包括：
一第一活动部，用以连接一光学元件；
一固定部，该第一活动部可相对于该固定部运动；
一第一驱动组件，包括一磁铁和一线圈且用以驱动该第一活动部相对于该固定部运动，该磁铁和该线圈分别设置于该第一活动部和该固定部上；以及
一导磁性元件，设置于该固定部上且对应于该磁铁，其中该光学元件用以将一光线的行进方向由一入射方向调整为一出射方向，且该入射方向和该出射方向不平行。
2.如权利要求1所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该第一驱动组件用以驱动该第一活动部相对于该固定部绕一第一旋转轴转动，其中该第一旋转轴平行或垂直于该入射方向。
3.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该光学元件驱动机构还包括：
一第二活动部；以及
一第二驱动组件，用以驱动该第二活动部相对于该第一活动部以及该固定部运动，其中该第一驱动组件的至少部分设置于该第一活动部上，且该第二驱动组件的至少部分设置于该第二活动部上。
4.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该第一驱动组件包括一磁铁和一线圈，分别设置于该第一活动部和该固定部上，且该光学元件驱动机构还包括埋设于该固定部中的多个导线，其中所述多个导线具有磁性，且所述多个导线的至少部分对应于该磁铁。
5.如权利要求3所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该光学元件驱动机构还包括：
一第一导引元件，设置该固定部上；以及
一第二导引元件，设置于该第一活动部上且可活动地连接该第一导引元件。
6.如权利要求5所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该第一导引元件为一导槽，且该第二导引元件为一滚珠。
7.如权利要求6所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该第一活动部具有一凹陷部，且该滚珠容置于该凹陷部中。
8.如权利要求5所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该固定部包括一底座和一壳体，且该壳体具有一顶壁，在该入射方向上，该第一活动部和该顶壁之间的最短距离为一第一间距，该第一活动部和该底座之间的最短距离为一第二间距，且该第二导引元件具有一厚度，其中该厚度大于该第一间距和该第二间距的总和。
9.如权利要求5所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该第一导引元件为一柱体，且该第二导引元件为一导槽，该柱体凸出于该固定部朝向该第二活动部的一表面。
10.如权利要求9所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该固定部更具有一容纳槽，形成于该表面上且围绕该柱体。
11.如权利要求7或9所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该导槽具有一圆弧形结构。
12.如权利要求11所述的光学元件驱动机构，其特征在于，沿该入射方向观察时，该圆弧形结构的圆心对齐该光学元件的中心。
13.如权利要求3所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该固定部包括一底座和一壳体，且该壳体具有一顶壁，在该入射方向上，该第一活动部和该顶壁之间的最短距离为一第一间距，且该第二活动部和该顶壁之间的最短距离为一第三间距，其中该第一间距相异于该第三间距。
14.如权利要求13所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该第一间距小于该第三间距。
15.如权利要求2所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该光学元件驱动机构还包括一遮蔽元件，设置于该光学元件的边缘。
16.如权利要求3所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该光学元件驱动机构还包括一弹性元件，连接该第一活动部和该第二活动部。
17.如权利要求16所述的光学元件驱动机构，其特征在于，该固定部包括一底座和一壳体，且该壳体具有一顶壁，该第一活动部具有面朝该顶壁的一上表面，且该第二活动部具有面朝该底座的一下表面，其中该弹性元件连接该上表面和该下表面。
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